Formulario de Fórmulas Esenciales de Física

Movimiento

• MRU (Movimiento Rectilíneo Uniforme): x(f) = x(i) + v·t
• MRUA (Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado):
  • x(f) = x(i) + v·t + 1/2·a·t²
  • v(f) = v(i) + a·t
  • v(f)² = v(i)² + 2·a·e
  • v = e/t
  • a = v/t
• MCU (Movimiento Circular Uniforme):
  • y(f) = y(i) + w·t
  • w = y/t
  • e = w·r
  • v = w·r
  • f = w / (2·π)
  • 1 rpm = (2·π) / 60 (rads/s)
  • 360 (grados) = 2·π (rad)
  • 180 (grados) = π (rad)

Fuerzas

• Ley de Hooke: F = k·L (k = constante del muelle)
• Fuerza Resultante: F(resultante) = F(1) + F(2) + ...
• Segunda Ley de Newton: F = m·a
• Componentes de la Fuerza:
  • P(y) = P·cos(θ)
  • P(x) = P·sen(θ)
• Fuerza de Rozamiento: F(roz) = μ·Normal
• Magnitud de la Fuerza: F = √(Fx² + Fy²)

Presión

• Presión: P = F/S (Pa)
• Presión Hidrostática: P = d(liq)·g·h
• Presión Total: P = P(atm) + d·g·h
• Presión Atmosférica:
  • P(atm) = 10⁵ (Pa)
  • 1 atm = 101325 (Pa) o 1013.25 (mbar) o 760 (mmHg)
• Empuje: E = d(liq)·g·V(sum)
• Flotación:
  • E > P: E - P = m·a (flota)
  • E = P: (equilibrio)
  • P > E: E - P = -m·a (se hunde)
• Presión Aparente: P(ap) = P(real) - E

Trabajo y Energía

• Teorema Trabajo-Energía: Trabajo = Variación de Ec
• Trabajo: W = F·x·cos(θ)
• Energía Cinética: Ec = 1/2·m·v²
• Energía Potencial: Ep = m·g·h
• Energía Mecánica: Em = Ec + Ep
• Conservación de la Energía Mecánica:
  • (Sin rozamiento): Em(i) = Em(f)
  • (Con rozamiento): Em(i) = Em(f) + Wroz --> Em(i) = Em(f) + (Froz·x)
• Potencia: P = W/t (W) o P = F·v, si v = cte
• Unidades de Potencia: 1 cv = 735.5 (W)
• Rendimiento: r = (P(util) / P(teórica)) · 100

Calor

• Conversión de Temperatura:
  • T(K) = t(°C) + 273
  • T(°F) = 1.8·T(°C) + 32
• Calor Sensible: Q = m·Ce·Δt
• Calor Latente: Q = m·L (si T = cte)
• Calor Específico: Ce (J/kg·K o cal/g·°C)
• Calor Latente: L (J/kg o cal/g)
• Equivalencia entre Julios y Calorías:
  • 1 J = 0.24 cal
  • 1 cal = 4.18 J
• Equilibrio Térmico: Q(ced) + Q(abs) = 0 --> m(a)·C(a)·(Teq - Ta) = m(b)·C(b)·(Teq - Tb)

Ondas

• Índice de Refracción: n = c/v (c = velocidad de la luz en el vacío)
• Ley de Snell: n(1)·sen(i) = n(2)·sen(r)

Conceptos Clave sobre Ondas

Una onda es la propagación a través de un medio, material o no, de una perturbación, una vibración, donde se transfiere energía sin que haya transporte de materia.

• Amplitud (A): Máxima elongación de cada punto de la onda respecto a la posición de equilibrio.
• Longitud de onda (λ): Distancia que separa dos puntos consecutivos de la onda que tienen el mismo estado de vibración.
• Periodo (T): Tiempo que emplea un punto afectado por la perturbación en realizar una vibración completa, equivalente al tiempo que la onda tarda en recorrer una distancia igual a la longitud de onda.
• Frecuencia (f): Número de vibraciones que realiza un punto de la onda en la unidad de tiempo: f = 1/T
• Velocidad de propagación (v): Distancia que recorre la onda en la unidad de tiempo. Si las características del medio no cambian, la velocidad será constante. v = e/t o v = λ/T = λ·f
• Intensidad de una onda sonora: Energía que se transporta a través de la unidad de superficie en la unidad de tiempo.
• Tono: Característica que nos permite distinguir dos sonidos por la frecuencia de vibración.
• Eco: Repetición de un sonido cuando este se refleja en un obstáculo y tarda más de 0.1s en volver.
• Naturaleza de la luz: Doble naturaleza, corpuscular y ondulatoria.
• Luz: Onda electromagnética, resultado de una perturbación eléctrica y magnética.
• Velocidad de la luz: Se propaga en línea recta y con velocidad constante en el vacío: v = 3·10⁸ m/s.
• Espectro electromagnético: Conjunto ordenado de ondas electromagnéticas en función de su frecuencia o longitud de onda.
• Reflexión: Fenómeno por el cual un rayo luminoso cambia de dirección al incidir sobre una superficie reflectora. Puede ser especular o difusa.
• Índice de refracción (n)